Resumen de Evolució del mantell subcontinental litosfèric del NE d'Iberia a partir de l'orientació cristal·logràfica preferent i la geoquímica de xenòlits mantèl·lics /
Els estudis previs en xenòlits mantèl·lics englobats en roques basàltiques del Neogen- Quaternari de la Zona Volcànica Catalana, van revelar l'existència d'un mantell subcontinetal litosfèric heterogeni, format principalment per lherzolites i harzburgites protogranulars amb espinel·la, i prioxenites en menor proporció. Ambdues peridotites es van interpretar com residus de la fusió parcial, que posteriorment van experimentar diferents episodis metasomàtics. Un metasomatime antic causat per fluids de subducció només el registren les harzburgites, mentre que un metasomatisme posterior, relacionat amb fosos silicatats i derivats carbonatítics va afectar a les harzburgites i algunes lherzolites. Les piroxenites es van relacionar amb fosos màfics alcalins de l'últim metasomatisme. A més, aquests estudis van plantejar altres preguntes que eren necessàries avaluar sobre aquest mantell subcontinental litosfèric europeu i que són l'objectiu d'aquesta tesis: (1) relacions entre la deformació del mantell i les microestructures; (2) identificació de les associacions minerals dels sulfurs; i (3), relació entre la deformació mantèl·lica i els processos petrogenètics com la fusió parcial i la interacció roca-fos infiltrant. Per poder tractar aquests temes es van utilitzar tècniques clàssiques com el microscopi petrogràfic, combinades amb d'altres més analítiques: anàlisis d'elements majors en minerals per EPMA i de traces per LA-ICP-MS, anàlisis de roca total (elements majors i traça) per ICP- MS, anàlisis d'imatges d'electrons retrodispersats per l'estudi dels sulfurs i les fases en microestructures de reacció per SEM, i la indexació de les orientacions cristal·logràfiques preferents dels minerals principals per SEM-EBDS.
El nou mostreig confirma que les roques mantèl·liques d'aquesta zona són lherzolites (56%) i harzburgites (40%) amb espinel·la i websterites olivíniques (4%) protogranulars. Entre les lherzolites a més, n'hi ha un 15% amb microestructura porfiroclàstica i un 10% amb microestructura equigranular. Les peridotites i websterites protogranulars es van equilibrar a major temperatura (1175-1025 °C) i pressió que les lherzolites porfiroclàstiques i equigranulars (994-803 °C). Les associacions mineralògiques dels sulfurs són el resultat de la desmescla de solucions sòlides monosulfúriques (Fe- Ni) i intermèdies de Cu d'alta temperatura (1000-900 °C) al disminuir aquesta (600 °C). Prèviament a ser arrencat per la lava, aquest mantell va experiments varies etapes de fusió parcial, interacció roca- fos, amb diferents fraccions de fos, i deformació. La indexació de les orientacions cristal·logràfiques preferents va revelar l'existència de tres fàbriques de deformació de l'olivina. Una fàbrica axial [010], forta i coherent amb la dels piroxens en la majoria dels casos, característica de la majoria de les harzburgites, lherzolites i websterites protogranulars. Aquesta fàbrica es relaciona amb una deformació tardi-Herciniana per cisalla simple o transpressió, i que van perdurar posteriorment per l'annealing i el creixement cristal·lí afavorit per la infiltració limitada de fosos, des de la descompressió herciniana fins al final del rift Cretàcic. Les fàbriques més dèbils, ortoròmbica i axial [100], són més típiques de lherzolites porfiroclàstiques i equigranulars, els piroxens de les quals tenen fàbriques incoherents amb les de l'olivina. Aquestes fàbriques s'expliquen per una deformació transtensiva, a esforços més elevats i condicions de temperatura i pressió decreixent respecte la deformació anterior. Es relacionen amb la extensió tardi Alpina que va formar les conques neògenes. Prèviament a la deformació herciniana, la història evolutiva de les peridotites va poder ser diferent, i en part condicionada per processos dicotòmics. El metasomatisme i possible fusió parcial en una zona de subducció de les harzburgites, no va ser registrat per les lherzolites. Aquestes deriven d'una fusió parcial menys intensa, però la moda més baixa de l'olivina i més alta de l'ortopiroxè de les que indiquen les trajectòries de fusió, suggereix la interacció amb un volum important d'un fos ric en SiO2, és a dir, un metasomatisme camuflat. La infiltració post herciniana d'un volum limitat de fosos alcalins, especialment durant el Cretàcic superior, va afavorir la conservació de les fàbriques tipus axial [010], també va metasomatitzar de forma críptica les harzburgites i algunes lherzolites. Tots aquests processos són anteriors a la deformació transtensional tardi Alpina que va afectar tant a les lherzolites metasomatitzades com les no metasomatitzades. Només serien post-cinemàtiques algunes de les microestructures esporàdiques de reacció, degut a una interacció limitada roca-fos just abans de la fragmentació i transport del mantell per la lava.
